一种带热回收的碳捕集系统技术方案

本申请公开了一种带热回收的碳捕集系统，包括：吸收塔；解析塔，解析塔与吸收塔连通；溶液换热器，溶液换热器为双相，分别流通吸收塔排出的溶解后的溶液和解析塔排出的解析后的溶液；再沸器，再沸器与解析塔连通；分离器，分离器与解析塔连通；气液换热器，气液换热器为双相，分别流通解析塔排出的混合气体和吸收塔排出的溶解后的溶液；压缩机，压缩机与分离器连通；储气罐，储气罐与压缩机连通；气体冷却器，气体冷却器为双相，分别流通压缩机排出的压缩气体和吸收塔排出的溶解后的溶液。本申请通过对溶液温度进行匹配，回收吸收塔进口富液、解析塔出口混合气以及经过压缩后的气体的热量，实现热量综合利用，减少外部输入热源，降低成本。低成本。低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种带热回收的碳捕集系统


[0001]本专利技术涉及烟气处理领域，特别涉及一种带热回收的碳捕集系统。

技术介绍

[0002]二氧化碳是导致气候变暖的主要因素之一，在全球都已经达成了减少碳排放的共识。我国提出了3060碳达峰碳中和的目标，近年来，烟气的碳捕集技术在逐渐得到应用。在目前的碳捕集工艺流程中，吸收法是应用成熟的一种方法，然而在该工艺方法中，还存在一些能源的浪费。
[0003]如：公开号为CN114963218A公开了一种碳捕集与烟气余热回收耦合装置，利用吸收式热泵回收一部分脱硫塔浆液的热量来为进入解析塔前的贫液加热升温，该系统需要配置吸收式热泵，相比于原有的碳捕集系统增加了较高的成本，而且由于解析塔解析贫液所需要的温度较高，吸收式热泵的贫液出口温度不宜匹配，同时，进入吸收塔前的富液以及解析塔顶排出的混合气仍需要外部冷源进行冷却，其热量的浪费并没有得到改善；公开号为CN109453620A的专利技术专利公开了一种碳捕集与余热回收耦合装置，其利用高温烟气对进入解析塔前的贫液进行加热，以回收一部分烟气热量，但该方案中对烟气余热的利用比较粗糙，且其经过解析后的高温富液则通过外部冷却水冷却，该部分热量仍然存在浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种能够高效利用系统热能的带热回收的碳捕集系统，具体技术方案如下：
[0005]一种带热回收的碳捕集系统，包括：吸收塔，用于提供溶液溶解烟气中特定气体的场所；解析塔，解析塔与吸收塔连通，用于解析在吸收塔溶解后的溶液；溶液换热器，溶液换热器为双相，分别流通吸收塔排出的溶解后的溶液和解析塔排出的解析后的溶液；再沸器，再沸器与解析塔连通，用于为解析塔内的溶液提供热源；分离器，分离器与解析塔连通，分离器用于气液分离；气液换热器，气液换热器为双相，分别流通解析塔排出的混合气体和吸收塔排出的溶解后的溶液；压缩机，压缩机与分离器连通，用于将分离器排出的气体进行压缩；气体冷却器，气体冷却器为双相，分别流通压缩机排出的压缩气体和吸收塔排出的溶解后的溶液。
[0006]进一步的，吸收塔包括烟气进口、烟气出口、溶液进口和溶液出口，吸收塔用于提供溶液溶解烟气中特定气体的场所；解析塔包括液体进口、液体出口和气体出口；解析塔的液体进口与吸收塔的溶液出口连通，用于将溶解后的溶液输送至解析塔；解析塔用于解析溶解后的溶液；解析塔的液体出口与吸收塔的溶液进口连通，用于将解析后的溶液输送至吸收塔；溶液换热器为双相；其中一相的进出口分别与吸收塔溶液出口和解析塔液体进口连通，用于使部分溶解后的溶液流经溶液换热器后再输送至解析塔；另一相的进出口分别与解析塔液体出口和吸收塔溶液进口连通，用于使部分解析后的溶液流经溶液换热器后再输送至吸收塔；溶液换热器用于使溶解后的溶液和解析后的溶液换热；再沸器的进出口分
别与解析塔液体出口和液体进口连通，用于为解析塔内的溶液提供热源；分离器包括进口、气体出口和液体出口，分离器用于气液分离；气液换热器为双相；其中一相的进出口分别与吸收塔溶液出口和解析塔液体进口连通，用于使部分溶解后的溶液流经气液换热器后再输送至解析塔；另一相的进出口分别与解析塔气体出口和分离器进口连通，用于使解析塔内排出的混合气体流经气液换热器后再输送至分离器；气液换热器用于使混合气体与溶解后的溶液换热；压缩机包括进口和出口，压缩机进口与分离器气体出口连通，用于将分离器的气体出口排出的气体进行压缩；储气罐包括进口，用于收集存储气体；冷却器为双相；其中一相的进出口分别与压缩机出口和下工序连通，用于使压缩后的气体流经气体冷却器后再输送至下工序；另一相的进出口分别与吸收塔溶液出口和解析塔液体进口连通，用于使部分溶解后的溶液流经气液换热器后再输送至解析塔；气体冷却器用于使压缩后的气体与溶解后的溶液换热。
[0007]进一步的，富液冷却器，富液冷却器为双相；其中一相流通解析后的溶液并处于溶液换热器下游，用于使解析塔排出的部分解析后的溶液在依次流经溶液换热器和富液冷却器后再输送至吸收塔；另一相流通外部冷却介质或者分离器分离出的液体，在流通分离器分离出的液体时该液体在流经富液冷却器后输送至吸收塔。
[0008]进一步的，二级溶液换热器，二级溶液换热器为双相；其中一相流通解析后的溶液并处于溶液换热器下游，用于使解析塔排出的部分解析后的溶液依次流经溶液换热器和二级溶液换热器后再输送至下一流程；另一相流通吸收塔排出的溶解后的溶液并处于气体冷却器上游，用于使吸收塔排出的部分溶解后的溶液依次流经二级溶液换热器和气体冷却器后再输送至解析塔。
[0009]进一步的，储液罐，储液罐与吸收塔连通，吸收塔排出的溶解后的溶液存储至储液罐，其他相关装置在储液罐内调用吸收塔排出的溶解后的溶液。
[0010]进一步的，储液罐，储液罐与吸收塔连通，吸收塔排出的溶解后的溶液存储至储液罐，其他相关装置在储液罐内调用吸收塔排出的溶解后的溶液；富液冷却器另一相在流通分离器分离出的液体时，该液体在流经富液冷却器后输送至储液罐。
[0011]进一步的，气液换热器流通吸收塔排出的溶解后的溶液的一相处于气体冷却器上游，用于使吸收塔排出的溶解后的溶液依次流经气液换热器和气体冷却器后再输送至解析塔。
[0012]进一步的，顶气冷却器，顶气冷却器为双相，其中一相流通解析塔内排出的混合气体并处于气液换热器下游，用于使解析塔内排出的混合气体依次流经气液换热器和顶气冷却器后再输送至分离器。
[0013]进一步的，再沸器的热源包括蒸汽、热水和/或烟气。
[0014]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本专利技术装置通过对溶液温度进行匹配，回收吸收塔进口富液、解析塔出口混合气以及经过压缩后的气体的热量，从而实现热量综合利用，提高能源利用效率，减少外部输入热源，降低系统的运行成本。通过将吸收塔排出的相对低温贫液分成三部分，分别与解析塔排出的相对高温富液、解析塔排出的相对高温混合气体和压缩机排出的相对高温压缩气体换热，最终使得贫液在进入解析塔前均带有一定热量，减小对外部热源的需求。同时，我们可根据解析塔排出的高温富液、解析塔排出的高温混合气体和压缩机排出的高温压缩气体的各自热量，调节贫液在这三个部分分
别流通的流量。我们也可以选择这三个部分的贫液在输送至解析塔时是分别输入还是共同输入。以满足我们在不同外部环境下的不同需求，提供多种可选择空间。
附图说明
[0015]图1是本申请中实施例一的结构示意图；
[0016]图2是本申请中实施例三的结构示意图；
[0017]图3是本申请中实施例四的结构示意图；
[0018]图4是本申请中实施例五的结构示意图；
[0019]图5是本申请中实施例六的结构示意图；
[0020]图6是本申请中实施例七的结构示意图；
[0021]附图标记：
[0022]1：吸收塔；101：吸收塔的烟气进口；102：吸收塔的烟气出口；103：吸收塔的溶液进口；104：吸收塔的溶液出口；2：解析塔；201：解析塔的底液进口；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带热回收的碳捕集系统，其特征在于，包括：吸收塔(1)，用于提供溶液溶解烟气中特定气体的场所；解析塔(2)，所述解析塔(2)与所述吸收塔(1)连通，用于解析在所述吸收塔(1)溶解后的溶液；溶液换热器(10)，所述溶液换热器(10)为双相，分别流通所述吸收塔(1)排出的溶解后的溶液和所述解析塔(2)排出的解析后的溶液；再沸器(3)，所述再沸器(3)与所述解析塔(2)连通，用于为所述解析塔(2)内的溶液提供热源；分离器(5)，所述分离器(5)与所述解析塔(2)连通，所述分离器(5)用于气液分离；气液换热器(4)，所述气液换热器(4)为双相，分别流通所述解析塔(2)排出的混合气体和所述吸收塔(1)排出的溶解后的溶液；压缩机(6)，所述压缩机(6)与所述分离器(5)连通，用于将所述分离器(5)排出的气体进行压缩；气体冷却器(7)，所述气体冷却器(7)为双相，分别流通所述压缩机(6)排出的压缩气体和所述吸收塔(1)排出的溶解后的溶液。2.如权利要求1所述带热回收的碳捕集系统，其特征在于：所述吸收塔(1)包括烟气进口、烟气出口、溶液进口和溶液出口，所述吸收塔(1)用于提供溶液溶解烟气中特定气体的场所；所述解析塔(2)包括液体进口、液体出口和气体出口；所述解析塔(2)的液体进口与所述吸收塔(1)的溶液出口连通，用于将溶解后的溶液输送至解析塔(2)；所述解析塔(2)用于解析溶解后的溶液；所述解析塔(2)的液体出口与所述吸收塔(1)的溶液进口连通，用于将解析后的溶液输送至所述吸收塔(1)；所述溶液换热器(10)为双相；其中一相的进出口分别与所述吸收塔(1)溶液出口和所述解析塔(2)液体进口连通，用于使部分溶解后的溶液流经所述溶液换热器(10)后再输送至所述解析塔(2)；另一相的进出口分别与所述解析塔(2)液体出口和所述吸收塔(1)溶液进口连通，用于使部分解析后的溶液流经所述溶液换热器(10)后再输送至所述吸收塔(1)；所述溶液换热器(10)用于使溶解后的溶液和解析后的溶液换热；所述再沸器(3)的进出口分别与所述解析塔(2)液体出口和液体进口连通，用于为所述解析塔(2)内的溶液提供热源；所述分离器(5)包括进口、气体出口和液体出口，所述分离器(5)用于气液分离；所述气液换热器(4)为双相；其中一相的进出口分别与所述吸收塔(1)溶液出口和所述解析塔(2)液体进口连通，用于使部分溶解后的溶液流经所述气液换热器(4)后再输送至所述解析塔(2)；另一相的进出口分别与所述解析塔(2)气体出口和所述分离器(5)进口连通，用于使所述解析塔(2)内排出的混合气体流经所述气液换热器(4)后再输送至所述分离器(5)；所述气液换热器(4)用于使混合气体与溶解后的溶液换热；所述压缩机(6)包括进口和出口，所述压缩机(6)进口与所述分离器(5)气体出口连通，用于将所述分离器(5)的气体出口排出的气体进行压缩；所述冷却器为双相；其中一相的进出口分别与所述压缩机(6)出口和下工序连通，用于使压缩后的气体流经所述气体冷却器(7)后再...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏茂林，唐海涛，戴涛，吴亚飞，
申请(专利权)人：北京华源泰盟节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：